電路的基本概念和定律受控源電路的分析(第九章)

1、海南風光第第14講講第一章電路的基本概念和基本定律受控源電路的分析受控源電路的分析電源電源非獨立源非獨立源（受控源）（受控源）獨立源獨立源電壓源電壓源電流源電流源1.3 受控源電路的分析受控源電路的分析獨立源和非獨立源的異同獨立源和非獨立源的異同相同點：相同點：兩者性質(zhì)都屬電源，均可向電路兩者性質(zhì)都屬電源，均可向電路 提供電壓或電流。提供電壓或電流。不同點：不同點：獨立電源的電動勢或電流是由非電獨立電源的電動勢或電流是由非電能量提供的，其大小、方向和電路能量提供的，其大小、方向和電路中的電壓、電流無關(guān)；中的電壓、電流無關(guān)； 受控源的電動勢或輸出電流，受電受控源的電動勢或輸出電流，受電 路中某個

2、電壓或電流的控制。它不路中某個電壓或電流的控制。它不 能獨立存在，其大小、方向由控制能獨立存在，其大小、方向由控制 量決定。量決定。受控源分類受控源分類U11 UU壓控電壓源壓控電壓源+-1 UU+-U壓控電流源壓控電流源U112 UgI I212 UgI 流控電流源流控電流源12 III2I112 III1+-1 IrU流控電壓源流控電壓源1 IrU +-U符號符號+直流或交流恒壓源直流或交流恒流源直流或交流受控恒壓源直流或交流受控恒流源+美國符號+直流或交流恒壓源直流或交流恒流源+直流或交流受控恒壓源直流或交流受控恒流源中國符號受控源電路的分析計算受控源電路的分析計算電路的基本定理和各種分

3、析計算方法仍可電路的基本定理和各種分析計算方法仍可使用，只是在列方程時必須增加一個受控使用，只是在列方程時必須增加一個受控源關(guān)系式。源關(guān)系式。一般原則：一般原則：例例1求求：I1、 I2UD= 0.4 UAB電路參數(shù)如圖所示電路參數(shù)如圖所示ADDSSAVURUIRURRV4 . 0112121則：則：+-_Us20VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2UD 設設 VB = 0根據(jù)節(jié)點電位法根據(jù)節(jié)點電位法解：解：解得：解得：V15AVA5 .425 .2A5 .221520121SIIII+-_Us20VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2UD受控源電路分析計算受控源電路分析計算

4、- - 要點（要點（1 1） 在用在用迭加原理迭加原理求解受控源電路時，只應分求解受控源電路時，只應分別考慮獨立源的作用；而受控源僅作一般電別考慮獨立源的作用；而受控源僅作一般電路參數(shù)處理。路參數(shù)處理。Us(1) Us 單獨作用單獨作用+-R1R2AB UD= 0.4UABI1I2() Is 單獨作用單獨作用+-R1R2ABUD=0.4UABI1I2Is 根據(jù)迭加定理根據(jù)迭加定理IIII II222111UD = 0.4UAB+-_Us20VR1R3R22A2 2 1 IsABI1I2UD2122114 . 0IIIRUU IRUUABABSAB解得解得A75. 3V5 .1221 I IUA

5、B代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：I IIUU IUABABAB212124 . 0220Us(1) Us 單獨作用單獨作用+-R1R2AB UD= 0.4UABI1I2節(jié)點電位法：節(jié)點電位法：UVVVIRURRVABAAASDA V5 . 2224 . 0212111221A75. 025 . 25 . 24 . 04 . 0A25. 125 . 22211 RVUIRVIAABA() Is 單獨作用單獨作用+-R1R2ABUD=0.4UABI1I2Is（3）最后結(jié)果：）最后結(jié)果：A5 . 475. 075. 3A5 . 225. 175. 3222111IIII II+-R1R2ABIsI2I1U

6、s+-R1R2ABUD=0.4UABI1I2UD=0.4UAB受控源電路分析計算受控源電路分析計算 - - 要點（要點（2 2） 可以用可以用兩種電源互換兩種電源互換、等效電源定理等效電源定理等方法，簡等方法，簡化受控源電路?；芸卦措娐?。但簡化時注意不能把控制量化簡掉。但簡化時注意不能把控制量化簡掉。否則會留下一個沒有控制量的受控源電路，使電路否則會留下一個沒有控制量的受控源電路，使電路無法求解。無法求解。6 R34 1 2 +_U9VR1R2R5IDI115 . 0 IID已知已知:求求: I1用電源模型的等效互換方法解用電源模型的等效互換方法解V21IIUDD15 . 0 IID6 4

7、1 2 +_U9VR1R2R5IDI1例例26 4 +_UD1 2 +_U9VR1R2I1求求: I1A 661IUIDD6 1 6 +_U9VR1R2IDI1V21IIUDD6 +_UD1 2 +_U9VR1R2I14 A 61IIDID6 +_U9VR1I1 766 6 +_U9VR11 R2IDI1V 71IUD+-U9V6 R1I1+_6/7 UDID6 +_U9VR1I1 76A 61IID+-U9V6 R1I1+_6/7 UDV 71IUD9767611IIA3 . 11I971I注意：變換過程中，注意：變換過程中，I1一直保留！一直保留！受控源電路分析計算受控源電路分析計算 -

8、- 要點（要點（3 3）（1）如果二端網(wǎng)絡內(nèi)除了受控源外沒有其他獨立）如果二端網(wǎng)絡內(nèi)除了受控源外沒有其他獨立源，則此二端網(wǎng)絡的開端電壓必為源，則此二端網(wǎng)絡的開端電壓必為0。因為，只有。因為，只有獨立源產(chǎn)生控制作用后，受控源才能表現(xiàn)出電源性獨立源產(chǎn)生控制作用后，受控源才能表現(xiàn)出電源性質(zhì)。質(zhì)。（2）求）求等效電阻等效電阻時，只能將網(wǎng)絡中的獨立源去除，時，只能將網(wǎng)絡中的獨立源去除，受控源應保留。受控源應保留。（3）含受控源電路的等效電阻可以用）含受控源電路的等效電阻可以用“加壓求流加壓求流法法”求解。求解。(1) 求開路電壓：求開路電壓：UABO= 015.0IIDR36 4 1 2 +_U9VR1

9、R2R5IDI1I1=0ID=0例例2的另一種解法的另一種解法用戴維南定理用戴維南定理R34 1 2 R2R5IDI1UABOAB+UIUIUIURIRUIRRUIU111512132123445 . 0(2) 求等效電阻：求等效電阻： 加壓求流法加壓求流法UI1R34 1 2 R2R5ID150IID11IURiR3(3 )最后結(jié)果最后結(jié)果R36 4 1 2 +_U9VR1R2R5IDI1A 3 . 11691I6 +_U9VR1I11 Ri受控源電路分析計算受控源電路分析計算 - - 要點（要點（4 4）求含有受控源的二端網(wǎng)絡的戴維南求含有受控源的二端網(wǎng)絡的戴維南等效電路等效電路方法：方法

10、：1.加壓求流法加壓求流法求等效電阻（令網(wǎng)絡中的恒壓源、恒求等效電阻（令網(wǎng)絡中的恒壓源、恒流源為流源為0，但保留受控源），但保留受控源）2.用用開路電壓開路電壓/短路電流法短路電流法求等效電阻求等效電阻（1）求開路電壓；）求開路電壓；（2）求短路電流；）求短路電流；（3）等效電阻）等效電阻=開路電壓開路電壓/短路電流短路電流求網(wǎng)絡的輸入電阻(輸入阻抗)網(wǎng)絡網(wǎng)絡（有源或無源）（有源或無源）輸入輸入輸出輸出uiuo輸入電阻輸入電阻從輸入端看進去的等效電阻從輸入端看進去的等效電阻iiiiiiuZ若若ui為直流電壓，為直流電壓，Zi為直流輸入電阻（為直流輸入電阻（Ri）若若ui為交流電壓，為交流電壓，

11、Zi為交流輸入阻抗（為交流輸入阻抗（Zi）R1R2uiuoCRuiuo直流輸入電阻直流輸入電阻=？交流輸入電阻交流輸入電阻=？直流輸入電阻=？交流輸入阻抗=？CjRZi121RR 21RR 輸入電阻的求法：輸入電阻的求法：加壓求流法加壓求流法（1）將網(wǎng)絡中的獨立源去除（恒壓源短路，恒）將網(wǎng)絡中的獨立源去除（恒壓源短路，恒 流源開路），受控源保留；流源開路），受控源保留；（2）輸入端加電壓）輸入端加電壓ui，求輸入電流求輸入電流ii（3）輸入電阻）輸入電阻Ri= ui /ii求網(wǎng)絡的輸出端的等效電阻（輸出電阻，輸出阻抗）網(wǎng)絡網(wǎng)絡（有源或無源）（有源或無源）輸入輸入輸出輸出uiuo輸出電阻輸出電阻

12、從輸出端看進去的等效電阻，也就是從從輸出端看進去的等效電阻，也就是從 輸出端看進去的有源二端網(wǎng)絡的戴維南輸出端看進去的有源二端網(wǎng)絡的戴維南 等效電阻等效電阻R1R2uiuoCRuiuo直流輸出電阻直流輸出電阻=？交流輸出電阻交流輸出電阻=？直流輸出電阻直流輸出電阻=？交流輸出阻抗交流輸出阻抗=？)1/(CjRZO21/ RRR21/ RR從輸出端加壓求流法（令網(wǎng)絡中的恒壓源、恒流源從輸出端加壓求流法（令網(wǎng)絡中的恒壓源、恒流源（包括輸入信號（包括輸入信號ui）為）為0，但保留受控源），但保留受控源）iuZo網(wǎng)絡網(wǎng)絡（無源（無源,但保留受控源）但保留受控源）輸入端輸入端輸出端輸出端ui求含有受控源

13、的二端網(wǎng)絡的輸出電阻的方法求含有受控源的二端網(wǎng)絡的輸出電阻的方法1：加壓求流法加壓求流法(與求輸入電阻相同與求輸入電阻相同)例例3 求交流輸出電阻求交流輸出電阻輸出電阻：輸出電阻：2121)1 (RRRRIURo用加壓求流法用加壓求流法2211 , RUIRUIURRRRI2121)1(代入方程（代入方程（1）0211IIII根據(jù)克氏電流定律：根據(jù)克氏電流定律：（1）+UI1IR1R21I2I用開路電壓用開路電壓/短路電流法短路電流法 （1）求開路電壓；）求開路電壓； （2）求短路電流；）求短路電流； （3）等效電阻）等效電阻=開路電壓開路電壓/短路電流短路電流求含有受控源的二端網(wǎng)絡的等效電阻的方法求含有受控源的二端網(wǎng)絡的等效電阻的方法2：證明：證明： 開路電壓開路電壓=OU短路電流短路電流OOSRUIOOOOSORRUUIU/短路電流開路電壓+oUOR例例4：用開路電壓除短路電流法法求戴維南等效電阻：用開路電壓除短路電流法法求戴維南等效電阻已知參數(shù)如圖所示。求：電流已知參數(shù)如圖所示。求：電流I3用戴維南定理用戴維南定理（1）求開路電壓）求開路電壓（2）求等效電阻（用開路電壓）求等效電阻（用開路電壓 除短路電流法）除短路電流法）（3）求）求I3+R1R2U2U1I1I=40I1I3R3ABI21V5V1k 1k 2k 求